اثقل المعادن

اثقل المعادن

  |   علوم

على بعد ثلاث عناصر من عنصر الذهب يقع اثقل المعادن وأكثرها كثافة على وجه الارض ، انه عنصر  الأوزميوم، ينسب لعائلة العناصر البلاتينية (البلاديوم، الروثينيوم ، الروديوم، الإنديوم والبلاتين) التي عادة ما تتواجد مجتمعة مع بعضها في القشرة الأرضية.

يعتبر الأوزميوم من العناصر النادرة في الطبيعة متغلبا على الذهب ب1000 مرة، الا ان سعره ارخص من الذهب؛ بسبب تطبيقاته الصناعية المحدودة.

اكتشاف العنصر

ما هو اثقل المعادن؟

الاوزميوم

في البداية اكتشف العلماء مادة أطلقوا عليها “البلاتين” كانت عبارة عن مزيج من بعض العناصر. من بين هذه العناصر هو عنصر الأوزميوم. لاحقا في عام 1800 بينما كان يجري الكيميائي “سميثسون تينانت” بعض التجارب على عنصر البلاتين لاحظ تكون راسب اسود عندما يتحد البلاتين مع ماء الفضة (مزيج من حمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك).

بعد ان قام “تينانت ” بتحليل الراسب الاسود، أعلن عام  1803 عن اكتشافه لعنصران جديدان وهما عنصر الإنديوم و الأوزميوم. أطلق تينانت على الأوزميوم هذا الاسم نسبة للكلمة الاغريقية “osme” التي تعني الرائحة.

الخصائص الفيزيائية

يعتبر عنصر  الأوزميوم اعلى العناصر البلاتينية في الخواص الفيزيائية، فتبلغ درجة حرارة انصهاره °C 3000 ونقطة غليانه °C 5500 وبالحديث عن أهم ما يميزه فتبلغ كثافته 22.61 جم/3سم. معنى ذلك أن كتلة اللتر الواحد تساوي 22.61 كجم. ولو صنعت كرة من عنصر الأوزميوم فسيكون وزنها 126 كجم.

الخصائص الكيميائية

عندما يتحد الأوزميوم مع الاكسجين ينتج من التفاعل مادة رباعي اكسيد الأوزميوم، تستخدم هذه  المادة كعامل حفاز لإجراء الابحاث والتجارب الكيميائية، مثل عملية تحضير الأمونيا من النيتروجين والهيدروجين.

ربما تشكل المادة خطرا على مستخدمها اذا لم يتعامل معها بحرص فالرائحة الناتجة من الاكسيد تضر بالرئة، والجلد، والعين وقد تسبب العمي.

كما ان هذا الاكسيد نشط كيميائيا؛ لذلك ينقل في عبوات زجاجية صغيرة من دون حتى ملصقات او نص يوضح ما بها حتى لا يتفاعل معه. نادرا ما يستخدم الأوزميوم بمفرده لتلافي خطر اكسدته، بل ان حتى انتاجه السنوي محدود جدا يصل لـ 500 كيلوجرام سنويا.

استخراج الأوزميوم

ينتج الأوزميوم للاستهلاك التجاري من المادة الخام لعنصري النيكل والنحاس، فبعد استخراج المادة الخام تجرى عملية تحليل كهربي، اثناء تلك العملية تستقر العناصر النبيلة –الفضة والذهب والعائلة البلاتينية- على شكل خليط عند القطب السالب (الانود)، بعد ذلك يتم إضافة بعض المواد اهمها الكلور، وحمض الهيدروكلوريك، وماء الفضة للتخلص من العناصر الغير مرغوب بها.

استخدامات الأوزميوم

استخدامات هذا العنصر محدودة؛ بسبب طبيعته السامة اذا تأكسد، من اهم استخداماته انه يدخل مع بعض العناصر الاخرى كسبيكة لحماية اسطح المعادن من التآكل، وكذلك الاجزاء المشابهة التي قد تتلف بفعل الاحتكاك كرمان البلي وابرة الفونوغراف، ومقدمة سن قلم الحبر.

في الماضي كان يستخدم كفتيل للمصباح الكهربائي، بعد عدة سنوات حل معدن التنجستين مكانه نظرا لأنه اعلى العناصر في درجة الانصهار، كما انه اعلى كفاءة واكثر بريقا منه.

كما يستخدم في طلاء مرايات اجهزة قياس الطيف للأشعة فوق البنفسجية الفضائية لقدرته العالية على عكس الاشعة فوق البنفسجية متفوقا على الذهب.

اما عن المجال الطبي، يستخدم 10% الأوزميوم  و 90% من البلاتين -أحد أفراد عائلته- كسبيكة لصنع الادوات الطبية كأجهزة ضبط نبضات القلب والصمام الرئوي الصناعي.

الآثار الصحية

رباعي اكسيد الأوزميوم له تاثيرات مضرة على صحة الإنسان، فيمكن ان يسبب ضرر بالجلد، احتقان بالرئة او حتى العمى لذلك يتم التعامل معه من قبل خبراء مختصين.

يمكن ان ينساب هذا الاكسيد الى الجسم من خلال استنشاق بخاره مما يبب ضيق في التنفس، صداع بالراس، اضطراب في الرؤية. ام على الجلد فيمكن ان يسبب احمرار، حروق، الم وبثور.

سعر الأوزميوم

عادة ما يتوفر تجاريا على شكل مسحوق، يبلغ ثمن الكيلو الواحد حوالي 14000 دولار.
مؤخرا، دخلت بعض مركبات الأوزميوم في ادوية علاج السرطان، بالإضافة الى الروثينيوم لتشبههما في الخواص الكيميائية، لكن بسبب الانتاج المحدود للأوزميوم وارتفاع ثمنه؛ التجارب الكيميائية والعلاجية التي تجرا على هذا العنصر محدودة للغاية.

النجم النيوتروني

على الجانب الآخر من الكون يوجد ما هو أثقل الازميوم، الا وهو النجم النيوتروني حيث تزن ملعقة شاي ما يعادل مليار طن، أي يساوي تقريبا وزن جبل ايفرست وفقا لموقع ناسا.

يتميز النجم النيوتروني بجاذبيته الشديدة بسبب كثافته الكبيرة؛ مما يساعد العلماء على دراسة موجات الجاذبية و اثبات نظرية اينشتاين.

يتكون النجم النيوتروني من انهيار نجم كبير. يعتبر حجمه أكبر من حجم شمسنا بمقدار ١٠ الى ١٠٠ مرة، عندما تنفذ طاقة هذا النجم تشتد جاذبيته مما يجعله ينهار على نفسه.

اثقل المعادن PDF

لا يوجد تعليقات

كتابة تعليق